Plotting Scene

В этом модуле мы будем использовать библиотеку ggplot2 и plotly для создания интерактивной карты расстановки игроков на поле.

Функция отвечающая за отрисовку называется plot_scene. Она принимает в качестве аргументов:

• датасеты с координатами двух команд (offense_df и defense_df)

• координата x для мяча - ball_x

• координата y для мяча - ball_y

• заголовок графика - title

Для отрисовки создается поле с разделенными по 10 ярдов зонами, двумя зонами тачдауна для каждой команды и линией положения мяча. В NFL используется игровое поле размером 100 на 53 ярда. Для предотврацения выхода за границы поле в функции ограничено - вылетающие значения обрезаются.

plot_scene <- function(offense_df, defense_df, ball_x, ball_y, title) {
  if (ball_x > 109){
    ball_x = 109
  }
  if(ball_x < 11){
    ball_x = 11
  }
  if (ball_y > 52){
    ball_y = 52
  }
  if(ball_y < 1){
    ball_y = 1
  }
  offense_df['role'] = 'offense'
  defense_df['role'] = 'defense'
  n_df <- rbind(offense_df, defense_df)
  ball <- data.frame(x=0, y=0, density=0, type='', Atype=0, role='ball')
  n_df <- rbind(n_df, ball)
  n_df$role <- as.factor(n_df$role)
  plt <- ggplot(n_df) + 
    annotate("rect", xmin=0, xmax=10, ymin=0, ymax=53, fill='red', alpha=.2) + 
    annotate("rect", xmin=110, xmax=120, ymin=0, ymax=53, fill='red', alpha=.2) + 
    annotate("rect", xmin=10, xmax=110, ymin=0, ymax=53, fill='green', alpha=.2) + 
    xlim(0, 120) + ylim(0, 53) + 
    geom_vline(xintercept=seq(0, 120, 10)) + 
    geom_vline(xintercept=ball_x, colour='red') +
    geom_hline(yintercept=seq(0, 53, 53)) + 
    geom_point(mapping=aes(x+ball_x, y+ball_y, colour=role), size=3) + 
    geom_text(mapping=aes(x+ball_x, y+ball_y, label=type), size=2.5) +
    ggtitle(title) +
    xlab("X") +
    ylab("Y") +
    labs(colour="Team") +
    scale_color_manual(values=c("#32CD32", "#6495ED", "#F08080"))
  ggplotly(plt)
}

Загрузка данных

Для моделирования положения игроков на поле используются данные, полученные с использованием heatmaps и аналитики самых удачных расположений атак. Так как в данных присутствуют не все данные для игроков (а на поле их 11 от каждой команды) была написана функция генерации позиций. Для всех отсутствующих позиций берется самая удачная для данной категории (DL, DB, LB) и с использованием равномерного распределения создается предполагаемая позиция игрока.

За генерацию отвечает функция all_missing, принимающая на вход фрейм с удачными расположениями и необходимое количество. Возвращает готовый фрейм с игроками.

add_missing <- function(df, cur_max) {
  if(nrow(df) < cur_max){
      diff = cur_max - nrow(df)
      for (i in 1:diff) {
        dx = runif(1,0,1)
        dy = runif(1,-5,5)
        new <- list(x=df[i,]$x + dx, y=df[i,]$y + dy, density=df[i,]$density, type=df[i,]$type, Atype=df[i,]$Atype)
        df <- rbind(df, new)
      }
  } else {
    df <- df[1:cur_max,]
  }
  return(df)
}

Функция создания набора позиций по формации formation_make. На вход принимает тип команды - 0, если это команда защиты и 1, если команда атаки. По умолчанию задан type=0. Вторым аргументом выступает слово отвечающая за тип формации. Возможные значения:

• “ALL”,

• “EMPTY”,

• “I_FORM”,

• “JUMBO”,

• “PISTOL”,

• “SHOTGUN”,

• “SINGLEBACK”,

• “WILDCAT”

formation_make <- function(type=0, formation) {
  bestper <- read.csv("bestper.csv")
  bestpossDef <- read.csv("bestpossDef.csv")
  bestpossDef <- bestpossDef[bestpossDef$density != 0,]
  bestpossA <- read.csv("bestpossA.csv")
  bestpossA <- bestpossA[bestpossA$density != 0,]
  if(type == 0){
    current <- bestper[bestper$offenseFormation == formation,]
    all_pos <- bestpossDef[bestpossDef$Atype == formation,]
    dl_pos <- all_pos[all_pos$type == 'DL',]
    if(nrow(dl_pos) == 0){
      dl_pos <- bestpossDef[bestpossDef$Atype == 'ALL' && bestpossDef$type == 'DL',]
    }
    lb_pos <- all_pos[all_pos$type == 'LB',]
    if(nrow(lb_pos) == 0){
      lb_pos <- bestpossDef[bestpossDef$Atype == 'ALL' && bestpossDef$type == 'LB',]
    }
    db_pos <- all_pos[all_pos$type == 'DB',]
    if(nrow(db_pos) == 0){
      db_pos <- bestpossDef[bestpossDef$Atype == 'ALL' && bestpossDef$type == 'DB',]
    }
    
    dl_pos <- add_missing(dl_pos, current$DL_def)
    lb_pos <- add_missing(lb_pos, current$LB_def)
    db_pos <- add_missing(db_pos, current$DB_def)
    
    field_df <- rbind(dl_pos, lb_pos, db_pos)
  } else {
    field_df <- bestpossA[bestpossA$Atype == formation,]
    if(nrow(field_df) > 10){
      field_df <- field_df[1:10,]
    }
  }
  return(field_df)
}

Использование

В качестве положений мяча будут координаты (75, 35), (100, 43), (34, 30)

l <- htmltools::tagList()
i = 1
for (form in c("ALL", "EMPTY", "I_FORM", "JUMBO", "PISTOL", "SHOTGUN", "SINGLEBACK", "WILDCAT")) {
  def_df <- formation_make(type=0, formation = form)
  off_df <- formation_make(type=1, formation = form)
  l[[i]] <- as.widget(plot_scene(off_df, def_df, runif(1,5,105), runif(1, 10, 43), paste("Моделирование игры NFL -", form)))
  i = i+1
}
l

Использование таких расположений позволяет по типу атаки сформировать положение команд на поле.

Следующая страница

Предыдущая страница